ansys轴模态分析教程实例
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ANSYS模态分析教程及实例讲解ANSYS是一款常用的有限元分析软件,可以用于执行结构分析、热分析、流体分析等多种工程分析。
模态分析是其中的一项重要功能,用于计算和分析结构的固有振动特性,包括固有频率、振型和振动模态,可以帮助工程师了解和优化结构的动态响应。
以下是一份ANSYS模态分析教程及实例讲解,包含了基本步骤和常用命令,帮助读者快速上手模态分析。
1.创建模型:首先需要创建模型,在ANSYS界面中构建出待分析的结构模型,包括几何形状、材料属性和边界条件等。
可以使用ANSYS的建模工具,也可以导入外部CAD模型。
2.网格划分:在模型创建完毕后,需要进行网格划分,将结构划分为小的单元,使用ANSYS的网格划分功能生成有限元网格。
网格划分的细腻程度会影响分析结果的准确性和计算时间,需要根据分析需要进行合理选择。
3.设置材料属性:在模型和网格创建完毕后,需要设置材料属性,包括弹性模量、密度和材料类型等。
可以通过ANSYS的材料库选择已有的材料属性,也可以自定义材料属性。
4.定义边界条件:在模型、网格和材料属性设置完毕后,需要定义结构的边界条件,包括约束和加载条件。
约束条件是指结构受限的自由度,例如固定支撑或限制位移;加载条件是指施加到结构上的载荷,例如重力或外部力。
5.运行模态分析:完成前面几个步骤后,就可以执行模态分析了。
在ANSYS中,可以使用MODAL命令来进行模态分析。
MODAL命令需要指定求解器和控制选项,例如求解的模态数量、频率范围和收敛准则等。
6.分析结果:模态分析完成后,ANSYS会输出结构的振动特性,包括固有频率、振型和振动模态。
可以使用POST命令查看和分析分析结果,例如绘制振动模态或振动模态的频率响应。
下面是一个实际的案例,将使用ANSYS执行模态分析并分析分析结果。
案例:矩形板的模态分析1.创建模型:在ANSYS界面中创建一个矩形板结构模型,包括矩形板的几何形状和材料属性等。
均匀直杆的子空间法模态分析欧阳歌谷(2021.02.01)1.模态分析的定义及其应用模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型),即结构的固有频率和振型,它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。
同时,也可以作为其它动力学分析问题的起点,例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析,其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。
ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。
前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析,后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。
ANSYS提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped), QR阻尼法(QR damped)等,大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。
ANSYS的模态分析是线形分析,任何非线性特性,例如塑性、接触单元等,即使被定义了也将被忽略。
2.模态分析操作过程一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。
(1).建模模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的,主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤。
(2).施加载荷和求解包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项,并进行固有频率的求解等。
指定分析类型,Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis,选择Modal。
指定分析选项,Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options,选择MODOPT(模态提取方法〕,设置模态提取数量MXPAND.定义主自由度,仅缩减法使用。
均匀直杆的子空间法模态分析1.模态分析的定义及其应用模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型),即结构的固有频率和振型,它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。
同时,也可以作为其它动力学分析问题的起点,例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析,其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。
ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。
前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析,后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。
ANSYS提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped), QR阻尼法(QR damped)等,大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。
ANSYS的模态分析是线形分析,任何非线性特性,例如塑性、接触单元等,即使被定义了也将被忽略。
2.模态分析操作过程一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。
(1).建模模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的,主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤。
(2).施加载荷和求解包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项,并进行固有频率的求解等。
指定分析类型,Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis,选择Modal。
指定分析选项,Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options,选择MODOPT(模态提取方法〕,设置模态提取数量MXPAND.定义主自由度,仅缩减法使用。
ANSYS模态分析教程及实例讲解解析ANSYS是一个广泛应用于工程领域的有限元分析软件,可以用于各种结构的模态分析,包括机械结构、建筑结构、航空航天结构等。
模态分析是通过计算结构的固有频率和振动模态,用于评估结构的动力特性和振动响应。
以下是一个ANSYS模态分析的教程及实例讲解解析。
一、教程:ANSYS模态分析步骤步骤1:建立模型首先,需要使用设计软件绘制或导入一个几何模型。
然后,在ANSYS中选择适当的单元类型和材料属性,并创建适当的网格。
确保模型的几何形状和尺寸准确无误。
步骤2:约束条件在进行模态分析之前,需要定义适当的约束条件。
这些条件包括固定支持的边界条件、约束点的约束类型、约束方向等。
约束条件的选择应该与实际情况相符。
步骤3:施加载荷根据实际情况,在模型上施加适当的载荷。
这些载荷可以是静态载荷、动态载荷或谐振载荷,具体取决于所要分析的问题。
步骤4:设置分析类型在ANSYS中,可以选择多种不同的分析类型,包括静态分析、模态分析、动态响应分析等。
在进行模态分析时,需要选择模态分析类型,并设置相应的参数。
步骤5:运行分析设置好分析类型和参数后,可以运行分析。
ANSYS将计算结构的固有频率和振动模态。
运行时间取决于模型的大小和复杂性。
步骤6:结果分析完成分析后,可以查看和分析计算结果。
ANSYS将生成包括固有频率、振动模态形态、振动模态形状等在内的结果信息。
可以使用不同的后处理技术,如模态形态分析、频谱分析等,对结果进行更详细的分析。
二、实例讲解:ANSYS模态分析以下是一个机械结构的ANSYS模态分析的实例讲解:实例:机械结构的模态分析1.建立模型:使用设计软件绘制机械结构模型,并导入ANSYS。
2.约束条件:根据实际情况,将结构的一些部分设置为固定支持的边界条件。
3.施加载荷:根据实际应用,施加恰当的静态载荷。
4.设置分析类型:在ANSYS中选择模态分析类型,并设置相应的参数,如求解方法、迭代次数等。
ANSYS入门——模态分析步骤与实例详解模态分析是ANSYS中的一项重要功能,它用于分析结构的模态特性,如固有频率、模态形态、振型等。
下面将详细介绍ANSYS中模态分析的步骤与实例。
1.准备工作:在进行模态分析前,首先需要完成模型的几何建模、模型的网格划分、边界条件的设定和材料属性的定义等准备工作。
2.设置分析类型:在ANSYS中,可以使用分析类型工具条或命令行指令设置分析类型。
对于模态分析,可以选择"Modal"。
选中“Modal”选项后,会弹出新窗口,用于设置分析的参数。
可以设置计算的模态数目、输出结果的范围、频率的单位等。
3.定义约束条件:在模态分析中,需要定义结构的约束条件,以模拟实际情况。
常见的约束条件有固定支撑、自由边界、对称几何等。
可以使用ANSYS中的约束条件工具条或命令行指令进行定义。
4.定义激励条件:在模态分析中,可以定义激励条件,以模拟结构在特定频率下的振动情况。
常见的激励条件有振动源、压力载荷、重力载荷等。
可以使用ANSYS中的激励条件工具条或命令行指令进行定义。
5.执行分析:完成上述设置后,点击分析工具条中的“运行”按钮,开始执行模态分析。
ANSYS会根据所设定的参数进行计算,并输出相应的结果。
6.结果展示与分析:模态分析完成后,可以查看分析结果并进行进一步的分析。
ANSYS会输出各模态下的固有频率、模态振型、模态质量、模态参与度等信息。
接下来,我们以一个简单的悬臂梁的模态分析为例进行详解。
1.准备工作:在ANSYS中绘制悬臂梁的几何模型,并进行网格划分。
设定材料属性、加载条件和边界条件。
2.设置分析类型:在ANSYS主界面上选择“Workbench”,然后点击“Ana lysis Systems”工具条中的“Modal”选项。
3.定义约束条件:设置悬臂端点的约束条件为固定支撑。
可以使用ANSYS中的“Fixed Support”工具进行设置。
4.定义激励条件:在此示例中,我们只进行自由振动分析,不设置激励条件。